談汽車涂裝VOCs有機廢氣處理技術(shù)研究

在汽車生產(chǎn)中，涂裝是整個生產(chǎn)制造工藝的重要組成部分，是汽車裝飾、保護的主要措施，其技術(shù)質(zhì)暈對企業(yè)后期運行產(chǎn)生重要影響。而在傳統(tǒng)制造中，溶劑型涂料的主要成分—溶劑和稀釋劑不屬于成膜物質(zhì)，會以廢氣的形式進入空氣，嚴(yán)重降低空氣質(zhì)暈。目前，已經(jīng)出臺有關(guān)VOCs的治理辦法，但各地區(qū)的執(zhí)行效果不理想。因此需要進一步加強對汽車涂裝VOCs廢氣處理技術(shù)的討論，為提高空氣質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
　　一、VOCs的危害及其處理原理
　　VOCs的危害壓大，若長期吸入會引發(fā)胸悶、肺氣腫等慢性病，對人體健康產(chǎn)生壓大影響。而油漆溶劑中的苯類化合物與甲醛等也是公認(rèn)的強烈致癌物質(zhì)，若不能及時處理，將會引發(fā)嚴(yán)重的社會問題。
　　從汽車生產(chǎn)過程來看，涂裝主要程序集中在電泳烘烤、烘烤、噴涂等，因此在涂裝VOC控制中，主要是對噴涂室、涂層烘烤等部位進行VOC處理。
　　當(dāng)前處理VOCs的方法分為很多中，但其處理原理主要為分解成分，使其與空氣中的氧氣進行分解，生成一氧化碳、水蒸氣等氣體。但在常溫作用下，成分與氧氣之問不會發(fā)生不良反應(yīng)，只有在設(shè)備高溫、催化等多種條件下才能達到空氣凈化的目的。
　　二、汽車噴涂VOCs處理技術(shù)
　　1、減排技術(shù)
　　目前，汽車涂料主要被分為水性、粉末、溶劑型種類型。其中，水性涂料溶劑以水為主，溶劑含暈交底，約占總比重的(10±5)%;粉末涂料為粉末狀，主要由顏料、添加劑、聚合物等組成，所噴涂的涂料可再回收利用，所形成的VOCs數(shù)暈較少;溶劑型涂料主要以甲苯、二甲苯、醇等為主要原料，約占涂料總暈的(50±10)%，會以VOCs的形式進入環(huán)境，是涂裝污染VOCs污染的主要來源。因此在使用環(huán)保型涂料中，使用水性涂料的VOCs排放暈?zāi)茱@著降低VOCs污染，而粉末涂料排放的VOCs明顯少于水性涂料。
　　以我國某企業(yè)為例，該企業(yè)在建成投產(chǎn)中，使用卜層涂裝工藝，所選擇的涂料均為溶劑型涂料。經(jīng)污染源監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，該廠噴漆室非甲烷排放暈為42kg/h,二甲苯排放暈為38kg/h。而在對上述工藝進行優(yōu)化后，依然采用涂層工藝，但中涂層與底色漆采用水性涂料，目改造前后車問的生產(chǎn)暈基本相同。后經(jīng)污染源監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，該噴漆室的非甲烷排放暈為26kg/h，二甲苯排放暈為7.9kg/h，改造后VOCs排放暈明顯控制，說明通過使用環(huán)保型涂料在處理VOCs中發(fā)揮著重要作用。
　　2、處理技術(shù)
　　(1)吸附法技術(shù)
　　吸附法技術(shù)的核心是通過吸附劑孔結(jié)構(gòu)的壓大表面積，實現(xiàn)對VOCs吸附，使其不能擴散到空氣中，實現(xiàn)空氣保護。該技術(shù)常用于處理成分單一、氣流穩(wěn)定的尤其廢氣中(一般情況下廢氣濃度處于300~5000ppmm之問)，能吸收部分酮類、酯類氣體，具有設(shè)備簡單，廢氣處理暈大等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于企業(yè)涂裝生產(chǎn)中。
　　在技術(shù)應(yīng)用中，主要從材料入手，通過聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等高聚物。同時，為獲得   好的VOCs處理效果可以在活性炭結(jié)構(gòu)改進等方面進行，從單純的粉狀逐漸擴展到片狀、顆粒狀，其效果已經(jīng)多個地區(qū)得肯定。
　　(2)沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮工藝
　　目前，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮工藝作為一種常見的吸附裝置而被廣泛的應(yīng)用在下業(yè)生產(chǎn)中，與其他吸附裝置相比，該裝置在吸附體積、吸附循環(huán)周期等方面存在優(yōu)勢，是一種的吸附技術(shù)。
　　但在應(yīng)用過程中要注意以下幾點問題:(1)沸石轉(zhuǎn)輪吸附技術(shù)主要采用活性炭為主要吸附原材料，而由于活性炭在熱氣流   時的   性較差，當(dāng)溫度大于100℃時可能產(chǎn)生著火現(xiàn)象，因此在吸附過程中要重視對溫度的控制。(2)在采用熱氣流吹掃   活性炭時，由于   溫度較低，因此當(dāng)整個脫附周期結(jié)束后，部分高沸l(wèi)從化合物不能脫附，并逐漸依附在活性炭碳窗上，影響活性炭吸附能力，因此吸附過程中，通常   溫度以100~110℃為佳，而對于沸點過高的物則不能予以凈化。
　　(3)蓄熱式燃燒法
　　燃燒法的核心是通過燃燒去除氣體中的物質(zhì)，降低其對空氣質(zhì)暈的影響，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、噴漆等行業(yè)，是處理廢氣的主要方法。目前，燃燒法主要可分為直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒種形式。但考慮到該技術(shù)在應(yīng)用過程中的能源消耗較大，因此在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步出多種新的基礎(chǔ)，包括熱力蓄熱式熱力焚燒技術(shù)、蓄熱式催化燃燒技術(shù)等。
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　　蓄熱式熱力焚燒技術(shù)的核心是通過RTO凈化廢氣，一般在技術(shù)應(yīng)用中，主要以耐熱性能良好的陶瓷材料為蓄熱體，蓄熱體的結(jié)構(gòu)、形狀等于陶瓷填料一致。在燃燒室內(nèi)設(shè)置輔助燃燒器，可以通過   氣、油等直接燃燒。燃燒輔助器的功能是加熱蓄熱體溫度，或當(dāng)廢氣中可燃物濃度較低時，需要持續(xù)加熱來使其達到反應(yīng)溫度。同時，由于耐火材料的蓄熱容暈較高，當(dāng)廢氣可燃物熱值出現(xiàn)波動時，也能燃燒室內(nèi)的溫度平均分布。該技術(shù)在廢氣凈化中的應(yīng)用已有30歷史，技術(shù)發(fā)展成熟、應(yīng)用普遍，應(yīng)該受到技術(shù)人員的重視。
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　　除上述方法外，通過廢氣催化氧化也能處理廢氣中的物質(zhì)，同時通過催化劑也能控制氧化反應(yīng)活性，并提高反應(yīng)速率。一般情況下，當(dāng)熱力氧化溫度大于750℃時，催化燃燒能在較低的溫度水平下進行，其溫度水平為(300±100)℃。在經(jīng)過上述處理后，廢氣凈化裝置的操作費用、投資費用控制，也進一步降低燃燒過程中的氮氧化合物數(shù)暈，達到凈化空氣的作用。
　　蓄熱式催化燃燒技術(shù)一般采用兩室或室結(jié)構(gòu)，工藝廢氣在經(jīng)過高溫處理后能直接進入催化劑層凈化，并目反應(yīng)后所產(chǎn)生的為其直接作用于加熱蓄體，排出。在整個處理過程中，催化劑的性能與蓄熱效果對廢氣處理效果產(chǎn)生深遠影響。因此對技術(shù)人員而臺，為進一步提高廢氣處理效果，則需要選擇高質(zhì)暈的催化劑。